De utrolige bruksområdene for sopp

Bioelektronikk fra sopp blir gradvis et alternativ til halvlederbrikker takket være lave produksjonskostnader og naturlige biologiske nedbrytbarhet for miljøet.

Bioelektronisk eksperiment fra sopp. Foto: Ohio State University .

Nettverk av soppmycel kan være et lovende alternativ til de små metalliske enhetene som for tiden brukes til å behandle og lagre digitalt minne, ifølge ny forskning, og potensielt tilby en løsning på den dyre produksjonsprosessen som har begrenset datamaskiner som er like effektive som den menneskelige hjerne.

Sopper har lenge vært anerkjent for sin ekstreme utholdenhet og unike egenskaper, noe som gjør dem til ideelle kandidater for bioelektronikk for å utvikle banebrytende materialer til neste generasjon datamaskiner. Forskere ved Ohio State University har vist at mycel kan brukes til å erstatte minnebrikker.

For eksempel kan vanlige spiselige sopper som shiitakesopp dyrkes og konstrueres til å fungere som organiske memristorer, en type dataprosessor som kan huske tidligere elektriske tilstander. Disse naturlige memristorene er også motstandsdyktige mot dehydrering og stråling.

Forskningsresultatene viser at enheten laget av shiitakesopp har samme effekt som en halvlederbrikke, og kan også brukes til å lage andre typer hjerneinspirerte datakomponenter. Spesielt tilbyr de lave produksjonskostnader og er miljøvennlige.

«Å kunne utvikle kretser som simulerer realistisk nevral aktivitet betyr at det trengs mindre strøm når enheten er i standby-modus eller inaktiv», sa John LaRocco, forsker ved psykiatrisk avdeling ved Ohio State University School of Medicine og hovedforfatter av studien.

For å utforske denne muligheten dyrket forskerne prøver av shiitake- og champignonsopper. De modne soppene ble tørket for å sikre deres langsiktige levedyktighet, deretter koblet til spesielle elektroniske kretser og kjørt gjennom dem med forskjellige spenninger og frekvenser.

«Vi festet ledninger og elektriske sonder til forskjellige steder på soppen, fordi hver del av soppen har forskjellige elektriske egenskaper. Avhengig av spenning og tilkobling observerte vi ulik ytelse», sa LaRocco.

Etter to måneder fant teamet ut at når den ble brukt som en datamaskins midlertidige minne, kunne soppmemristor veksle mellom elektriske tilstander med en hastighet på opptil 5850 signaler per sekund, med omtrent 90 % nøyaktighet.

Effektiviteten avtar imidlertid når spenningsfrekvensen øker. Men i likhet med den menneskelige hjernen kan dette overvinnes ved å koble flere sopper til kretsen.

Qudsia Tahmina, førsteamanuensis i elektro- og datateknikk ved Ohio State University og medforfatter av studien, sa at programmering og konservering av sopp kan ha noen overraskende bruksområder. «Dette er et eksempel på hvordan teknologi kan utvikle seg ved å trekke på naturen », sa hun.

Teamet sier at den myceliumbaserte memristoren har potensielle bruksområder innen edge computing, luftfart og innebygd firmware. Ifølge LaRocco er soppbioelektronikk ikke nytt, men fremstår som ideelle kandidater for å utvikle bærekraftige datasystemer på grunn av deres biologiske nedbrytbarhet og lavere kostnader.

Kilde: https://znews.vn/cong-dung-khong-tuong-cua-nam-post1597337.html